哈伯望遠鏡直擊！矮星系上演「星團相食」驚人瞬間

天文學家首次直接觀測到矮星系核心區域的星團合併現象，這個被稱為「宇宙相食」的過程，長期存在於理論中卻從未被證實。透過哈伯太空望遠鏡的觀測與高精度模擬，終於解開宇宙中最小型星系如何形成超高密度核星團的謎題。這項罕見且轉瞬即逝的發現，為星系演化拼圖補上關鍵一角。

由芬蘭奧盧大學博士後研究員梅莉娜・普蘭領導的國際團隊，在《自然》期刊發表這項突破性研究。觀測結果證實，矮星系中心的緻密星團確實能透過較小星團的合併而形成。這項發現為爭論數十年的理論提供了確鑿證據。

矮星系是宇宙中最常見的星系型別，所含恆星數量可能僅有銀河系的百分之一。這些星系被視為大型星系的基本構成單元，因此理解其演化過程對拼湊完整的星系形成史至關重要。

許多矮星系中心都存在被稱為「核星團」的緊密恆星群，這些是宇宙中密度最高的恆星系統，包含數十萬至數百萬顆恆星。數十年來，科學界對其形成機制爭論不休，主流理論認為名為「球狀星團」的較小星團會逐漸向星系核心遷移並最終合併，但此前從未有人捕捉到這個過程。

由奧地利因斯布魯克大學法蘭辛・馬爾洛教授主導的MATLAS國際合作計畫，在分析哈伯望遠鏡觀測的近80個矮星系樣本時，發現數個星系的核星團呈現異常特徵。有些顯示出多個緊鄰的星團，另一些則出現類似微弱光流附著於核星團的結構。

「這些出現在星系中心附近的光流令我們相當驚訝，因為過去從未觀測到類似現象。」普蘭解釋道。深入分析顯示，這些特徵與矮星系中已發現的球狀星團性質相似，表明觀測到的正是星系核心透過「吞噬」球狀星團來增長核星團的過程。

為確認光流來源，智利聖地亞哥費德里科聖瑪麗亞理工大學的羅瑞・史密斯博士團隊進行超高解析度模擬，建立不同質量、動力學特徵與數量的星團合併模型。結果證實，當兩個質量差異顯著的星團合併時，就會產生觀測到的光流特徵——質量比越大，光流越長。整個過程通常持續不到1億年，產生的特徵可見時間更短，這解釋了為何此現象如此難以捕捉。

這項研究是普蘭獲芬蘭研究委員會資助的科研專案部分成果，相關論文已發表於2025年4月9日的《自然》期刊（DOI: 10.1038/s41586-025-08783-9）。